东京研究人员开发的一种新方法大大降低了生产低氧钛的成本，一旦钇污染问题得到解决，有望更广泛的工业应用。

钛是地壳中含量第九大的元素，但由于从钛矿石中提取氧气的成本很高，用纯钛制成的产品很少。降低这些成本可以促使制造商在产品中更广泛地利用钛的有益特性。

现在，在最近发表在《自然通讯》上的一项研究中，东京大学工业科学研究所的研究人员已经开发出一种程序，可以降低生产几乎完全无氧钛的成本。这种脱氧方案可能有利于技术发展和环境可持续性。

钛的性质和挑战

钛是一种用途广泛的材料，因为它不仅能抵抗化学损伤，而且坚固而轻便。例如，与其他金属相比，它的重量轻，这就是为什么现代iPhone的基本框架由钛合金组成，尽管成本增加了。

不幸的是，生产超纯钛比制造钢（铁合金）和铝要昂贵得多，因为在制备高纯度钛的过程中需要大量的能源和资源。开发一种廉价、简单的方法来制备它，并促进工业和普通消费者的产品开发，是研究人员试图解决的问题。

创新除氧技术

该研究的主要作者Toru H. Okabe解释说：“工业大量生产铁和铝金属，但不是钛金属，因为从矿石中去除氧气的费用很高。我们使用了一种基于稀土金属的创新技术，可以将钛中的氧气去除到每质量0.02%。”

研究人员方案中的一个关键步骤是将熔融钛与金属钇和三氟化钇或类似物质反应。最终的结果是低成本、固体、脱氧钛合金。反应后的钇可循环再用。研究人员工作的一个亮点是，即使是含有大量氧气的钛废料也可以用这种方式处理。

“我们对协议的多功能性感到兴奋，”Toru H. Okabe说。“缺乏中间化合物和简单的程序将有助于在工业上采用。”

这项工作是比目前更有效地利用高纯度钛的重要一步。这项工作的一个局限性是，得到的脱氧钛含有钇，质量高达1%；钇会影响钛合金的力学和化学性能。在解决了钇污染问题后，在工业制造中的应用将是直截了当的。

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